что делать если буфер переполнен
Обнаружено переполнение стекового буфера в данном приложении — как исправить?
Несмотря на то, что прошло уже много лет после появления первых компьютерных программ, они и сегодня не являются полностью надёжными. Любой программный продукт может сообщить о внутренних конфликтах и внезапно завершить свою работу. Сегодня мы узнаем, что делать, если при использовании определённого ПО мы видим ошибку «Обнаружено переполнение стекового буфера в данном приложении». 
Причины возникновения ошибки переполнения стекового буфера
Известны также интернет-черви для получения доступа к ПК в UNIX-системах. Такое поведение программы достаточно просто организовать. Буфер является вместилищем данных, с которыми компьютер работает в любой программе или процессе. Буфер — это блок памяти с чётко определённым размером. Когда в него попадает или считывается больше памяти, вы видите ошибку о переполнении.
Что делать, если обнаружена уязвимость в данном приложении
Чистая загрузка ОС Windows
Если вы перезагрузили компьютер и даже переустановили программу, но всё равно видите на экране ошибку, попробуйте загрузку системы в «чистом» виде. Ведь ошибка «Обнаружено переполнение стекового буфера в данном приложении» может появляться и по другим причинам. Которые не имеют отношения к данной программе. Помимо программ, с которыми мы работаем в данным момент, в системе запущены другие процессы. Именно они могут способствовать появлению сбоя.
Чтобы выполнить чистую загрузку ОС, необходимо быть администратором Windows или войти с этой учётной записью. Когда вы войдёте в систему в чистом режиме, некоторые функции и программы могут быть недоступными. Но после возврата в стандартный режим, всё снова будет работать как раньше.
Итак, выполните последовательно ряд таких действий:
Перезагрузите свой ПК и проверьте, есть ли сейчас ошибка. Чтобы определить программу или процесс, который является причиной сбоя, необходимо включать по одной программе в автозагрузке и службах, затем следует перезагружать компьютер.
Использование антивирусного ПО
С этим видом уязвимости программ борются уже на протяжении 30 лет. Но каких-то уникальных средств обнаружено пока не было. Такому виду сбоя подвержены программы всех типов. Хакеры часто используются переполнение стекового буфера для взлома систем. Этот вид ошибки может позволить им завладеть любыми вашими данными на компьютере. Ведь они научились вызывать эту ошибку в программах искусственно, при помощи троянов и червей.
Если сбой не удаётся решить описанными выше методами, скорее всего у вас в компьютере появился вирус. Систему необходимо просканировать. Если вы загружали стороннюю антивирусную программу, то встроенный Windows Defender (Защитник) сейчас отключён. Так как два вируса не «уживаются» на одном ПК. Попробуйте найти Защитник через поисковую строку компьютера и активировать его.
После включения программы, запустите полное сканирование компьютера.
Специализированный софт
В интернете можно найти эффективные противовирусные и лечащие утилиты. Они просканируют ваш компьютер и предоставят подробный отчёт о состоянии системы. Это небольшие портативные программы, которые не нужно устанавливать. Их загрузка является временной. И, чтобы использовать её снова спустя какое-то время, нужно загружать новый пакет с обновлённой вирусной базой.
Переполнение буфера для чайников
Бродя по многочисленным форумам, смотря рассылки и т.д. Я наткнулся на один очень частный вопрос. Звучит он примерно так: «Я не пойму технику переполнения буфера, объясните, пожалуйста!». В данном материале я бы хотел рассмотреть технику полностью. Весь материал будет рассчитан для ОС Linux. Я постараюсь затронуть тему локального и удаленного переполнения буфера. Постараюсь внятно объяснить все. Я думаю, этот материал будет понятен даже новичку.
Итак, пора приступить к изучению.
Что-то я уж заговорился 🙂 Давайте перейдем к обсуждение данной ошибки.
Скажу, что для изучения данного материала, у Вас должны быть хотя бы начальные знания языка Си под Linux. Для дальнейшей работы нам понадобятся следующие инструменты: gcc, gdb, gedit (но можно и другой редактор).
Теперь перейдем к непосредственному объяснению техники переполнения. Допустим, Вы написали утилиту, которая принимает входную строку (первый аргумент). Далее она вызывает системный вызов утилиты «ls» и ищет файл/директорию. В случае если файл/директория найдены, то программа оповещает пользователя о том, что такой файл/директория существуют в системе. Давайте посмотрим на пример такой программки.
Давайте откомпилируем программу и попытаемся запустить: Итак, программа не нашла файла/директории в текущем каталоге. Теперь попробуем создать файл в текущем каталоге.
Так, мы создали файл с помощью стандартной утилиты touch в системе Linux, и программа оповестила нас о том, что такой файл существует в системе. Вроде ничего подозрительного и нет. Никакого переполнения нет в системе. Согласен, программе ведет себя вполне стандартно. Теперь давайте попробуем ввести название файла более 267 символов. Потом объясню, почему именно более 267 символов. Итак:
Так вот строка в коде:
Говорит о том, что в переменную filename нужно копировать первый входной аргумент программы. Но взглянем выше, и мы увидим следующее: Вышеприведенная строка является объявлением переменной filename как типа char (символьного), который состоит из 255 массивов. То есть данная переменная имеет входной буфер на 255 символов. Получается, мы туда можем поместить 255 символов из входного аргумента нашей программы. Итак. Я думаю, вы уже догадались о том странном сообщении. Если нет, то оно значит то, что мы ввели более 255 символов во входной буфер, и программа вызвала ошибку т.к. размер, введенный в аргументе, превышает отведенный размер буфера переменной. Именно это и называется переполнение буфера. А теперь попробуйте сформулировать определение.
Двигаемся дальше. Я думаю все линуксоиды знают очень хорошую и нужную утилиту gdb. Это утилита является встроенным отладчиком в системах Unix. gdb расшифровывается как GNU Debugger. Теперь давайте запустим нашу утилиту в этом отладчике и попробуем ввести длинное имя файла/директории.
Взглянем на адрес, по которому после переполнения обращается функция. Он равен: 0x41424242. А теперь взглянем на запуск программы:
В аргументе присутствуют 268 символов «A» и адрес равный BBBA. А теперь переведите его в hex формат. У меня получилось вот что: 0x42424241, а у компьютера вот: 0x41424242. Из этого можно судить, что компьютер читает значения как арабы или китайцы. Т.е. справа налево. Ну и конечно сверху вниз. Поэтому в системе Unix (да и в Win32) стек растет сверху вниз. Получается, что самый большой адрес будет наверху, а далее стек будет убывать. Примерный вариант стека в стандартной программе таков: Т.е. в случае с нашим переполнением программа себя ведет в стеке так: Идут данные. Если все в порядке, то программа обычно завершает свою работу и выгружается из стека. В случае переполнения ДАННЫЕ превышают норму и уже АДРЕС будет указывать не на выход из функции ( в нашем случает это return в main() ), а на что-то другое ( в нашем случае это последние 4 символа в аргументе. )
Давайте взглянем на следующее. Я думаю, вы еще не закрыли gdb. Введите следующую команду. Мы видим регистры слева, а справа их значения. Помните, я Вам говорил, что для переполнения нужно ввести 268 символов, а не 255 как определено. Теперь взгляните на это: Так вот 268 символов это и есть переполнение при котором значение регистра ebp затирается на значение входного аргумента в hex формате ( в нашем случае на «A» в hex формате ).
Т.е. попробуйте ввести такое в нашу утилиту: Мы видим, что программа завершилась нормально без каких-либо ошибок и переполнений. Взглянем на значения регистров: А их и нет 🙂 Программа завершилась нормально и выгрузилась из памяти.
А попробуйте ввести такое значение: Видно что программа завершилась с ошибкой и в качестве адреса по которому она обратится (адресом возврата) является сама функция main() из библиотеки libc. И поэтому для того чтобы указать свой адрес мы использовали 4 дополнительных символа. Они переводились в hex формат и указывали на адрес возврата. При просмотре регистров мы увидим, что регистр ebp затерся значение «A» в hex. Теперь давайте взглянем на другой регистр. Название ему EIP. eip 0x41424242 0x41424242
Мы видим, что его адрес перезаписался на тот адрес, который мы указали. Т.е. на BBBA в hex формате. Я теперь хочу немного отклониться и рассказать вам об этих самых регистрах процессора.
Вообще регистры это некое подобие строителей внутри процессора. Они как бы получают данные и складывают их в компьютере. Т.е. в случае со строителями они строят дом/гараж и т.д. Они получают данные и складывают их, а далее некая программа пытается прочесть информацию из этих регистров. Количество регистров в архитектуре процессора x86 большое. И с каждым разом все увеличивается и увеличивается. Они бывают как 16-ти разрядные, так и 32-х. Сейчас я хочу рассказать более детально об основных регистрах процесорра.
Думаю, вы уже наглотались теории по самые уши 🙂 Ну ничего осталось совсем чуть-чуть. Я сейчас постараюсь максимально внятно объяснить процесс переполнения, а далее нам останется только осуществить все на практике. И мы уже будем на коне! Итак, поехали.
Процесс переполнения происходит следующим образом:
Итак, думаю довольно сухомятки. Пора приступить к реалиям. Для начала давайте снова запустим нашу программу в отладчике gdb. Происходит переполнение. Вспомните регистр ESP. Давайте взглянем внутрь него: Внимание. В вашей системе может быть по-другому. Итак, что мы видим. А видим мы следующее. Слева у нас как раз те адреса возврата на данные, которые расположены справа. То бишь на данные символов «A». Из этого может следовать, что после переполнения наша уязвимая утилита обращается по одному из этих адресов, в которых имеется значение «A». На ум сразу приходит, что после того как шеллкод будет расположен, он успешно должен исполниться, после того как мы успешно засунем адрес возврата на наш код.
В данном примере я показал простейшее переполнение на основе входного параметра. Так же мне хотелось бы Вам еще показать переполнения, основанные через «Переменные окружения» и удаленные переполнения буфера.
ПЕРЕПОЛНЕНИЕ БУФЕРА ЧЕРЕЗ «ПЕРЕМЕННЫЕ ОКРУЖЕНИЯ».
sprintf(буфер_куда_копировать, формат_копирования, откуда_копировать_данные);
Скажу лишь то, что параметр «формат_копирования», может быть отпущен, но в этом случае возникает другая ошибка программирования. Название ей Ошибки При форматировании Строк. Но об этом читайте в других источниках.
Синтаксис функции getenv() таков:
Итак, мы рассмотрели пример уязвимой программы. Напишем пример программы, которая покажет нам, как переполняется в этом случае буфер. Но сначала откомпилируйте эту программу. Ну я думаю Вам все должно быть ясно. Единственное скажу про синтаксис функции setenv(). Он таков:
Все. Откомпилируйте программу. Как видно наша уязвимая программа вызвала переполнение. Для того чтобы посмотреть подробности, скажу, что после переполнения в текущей директории должен создаться файл «core». В нем имеется информация о переполнении. Поищите его. Далее его нужно просмотреть через gdb: Вот. Возглянем на регистр ESP для того чтобы вычеслить адрес возврата на шеллкод. Так. Пора писать эксплоит. По сути, он ничем не отличается от предыдушего, только функциями. Ну, я думаю, ничего сложного нет, чтобы разобраться с этим кодом. Скажу лишь то, что т.к. адрес буфера уязвимой программы маленький, я расположил адрес в диапазоне от 0 до 500. Он все равно правильно будет расположен. Так теперь давайте откомпилируем эксплоит и запустим. Вот и все, что требовалось доказать :). Переходим к удаленному переполнению буфера.
УДАЛЕННОЕ ПЕРЕПОЛНЕНИЕ БУФЕРА.
Я думаю, многие видели в security рассылках сообщение об очередной ошибке в каком-либо демоне. И в advisory написано, например, что тип атаки является «Удаленным» (Remote). Вначале статьи мы описали принцип локального переполнения. Сейчас я хочу показать Вам пример удаленного переполнения. Мы напишем уязвимый демон. А далее напишем для него эксплоит. Итак, рассмотрим пример уязвимого сервера. Итак, выше приведен листинг простенького сервера. Давайте откомпилируем его и попытаемся запустить. Демон слушает 2278 порт. Попробуем соединиться с этим портом. Работает отлично. Я думаю, Вы уже заметили ошибку переполнения в сервере. Т.е. если серверу передать слишком длинную строку, то он завершится с ошибкой. Давайте рассмотрим пример программу, которую в простонародье принято считать DOS-утилита. Давайте испробуем программу. Не закрывайте сервер. Взглянем на окно сервера. Вот и переполнение! Взглянем на значение регистра ESP. Так вот. Произошло настоящее переполнение. Хочу предупредить, что для того чтобы правильно выбрать адрес на шеллкод не стоит брать адреса верхние и нижние. Нужно взять адреса средние. Настало время написать эксплоит. Давайте протестируем эксплоит. Опа. Работает! Вот в принципе и все. Вообще переполнение удаленное и локальное мало чем отличается.
В этом материале я постарался рассказать очень подробно тему переполнения. Я думаю, она очень понятна даже для человека, который вообще не знал об этой уязвимости. В заключении хотелось бы также отметить то, что я разработал утилиту, которая генерирует эксплоит автоматически. Скачать ее вы можете на сайте http://unl0ck.info. На данный момент это версия 0.3. В будущем планируется добавить новые возможности.
Хотелось бы поблагодарить следующих людей: stine, cr0n, f00n, nekd0, forsyte, eitr0n, msm, mssunny. Без этих людей жизнь в Сети была бы однообразна.
❓ Что такое переполнение буфера и как с ним бороться
Перевод публикуется с сокращениями, автор оригинальной статьи Megan Kaczanowski .
Даже если код написан на «безопасном» языке (например, на Python), если используются любые написанные на C, C++ или Objective C библиотеки, он все равно может быть уязвим для переполнения буфера.
Выделение памяти
Чтобы понять механизм возникновения переполнения буфера, нужно немного разобраться с выделением памяти в программы. В написанном на языке С приложении можно выделить память в стеке во время компиляции или в куче во время выполнения.
Переполнение буфера может происходить в стеке (переполнение стека) или в куче (переполнение кучи). Как правило, переполнение стека встречается чаще. Он содержит последовательность вложенных функций: каждая из них возвращает адрес вызывающей функции, к которой нужно вернуться после завершения работы. Этот возвращаемый адрес может быть заменен инструкцией для выполнения фрагмента вредоносного кода.
Поскольку куча реже хранит возвращаемые адреса, гораздо сложнее (хотя в ряде случаев это возможно) запустить эксплойт. Память в куче обычно содержит данные программы и динамически выделяется по мере ее выполнения. Это означает, что при переполнении кучи, скорее всего, перезапишется указатель функции – такой путь более сложен и менее эффективен чем переполнение стека.
Поскольку переполнение стека является наиболее часто используемым типом переполнения буфера, кратко рассмотрим, как именно они работают.
Переполнение стека
Эксплуатация уязвимости происходит внутри процесса, при этом каждый процесс имеет свой собственный стек. Когда он выполняет основную функцию, то находит как новые локальные переменные (которые будут «запушены» в начало стека), так и вызовы других функций (которые создадут новый «стекфрейм»).
Что такое stackframe?
Стек вызовов – это в основном код ассемблера для конкретной программы. Это стек переменных и стекфреймов, которые сообщают компьютеру, в каком порядке выполнять инструкции. Для каждой функции, которая еще не завершила выполнение, будет создан стекфрейм, а функция, которая выполняется в данный момент, будет находиться в верхней части стека.
Чтобы отслеживать этот процесс, компьютер хранит в памяти несколько указателей:
Для примера рассмотрим следующий код:
Стек вызовов будет выглядеть следующим образом, сразу после вызова firstFunction и выполнения оператора int x = 1+z :
Здесь main вызывает firstFunction (которая в данный момент выполняется), поэтому она находится в верхней части стека вызовов. Возвращаемый адрес – это адрес в памяти, относящийся к функции, которая его вызвала (он удерживается указателем инструкции при создании стекфрейма). Локальные переменные, которые все еще находятся в области видимости, также находятся в стеке вызовов. Когда они выполняются и выходят за пределы области действия, они удаляются из верха стека.
Пример уязвимости переполнения буфера:
Этот простой код считывает произвольное количество данных ( gets будет считывать до конца файла или символа новой строки). Рассмотрев его, можно понять опасность. Если пользователь вводит больше данных, чем помещается в выделенную для переменной область, введенная строка перезапишет следующие ячейки памяти в стеке вызовов. Если она достаточно длинная, перезапишется даже обратный адрес вызывающей функции.
Как компьютер отреагирует на это, зависит от реализации стеков и выделения памяти в конкретной системе. Реакция на переполнение буфера может быть совершенно непредсказуемой, начиная от сбоев программы и заканчивая выполнением вредоносного кода.
Почему происходит переполнение буфера?
Причина, по которой переполнение буфера стало такой серьезной проблемой, заключается в отсутствии проверки границ во многих функции управления памятью в C и C++. Хотя этот процесс сейчас довольно хорошо известен, он также очень часто эксплуатируется (например, зловред WannaCry использовал переполнение буфера).
Веб-серверы, серверные приложения и среды веб-приложений подвержены переполнению буфера. Исключение составляют написанные на интерпретируемых языках среды, хотя сами интерпретаторы тоже могут быть подвержены переполнению.
Как уменьшить влияние переполнения буфера:
Stack Underflow
Такая уязвимость возникает, когда две части программы по-разному обрабатывают один и тот же блок памяти. Например, если вы выделите массив размером X, но заполните его массивом размером x
Вы, возможно, извлекли данные, которые остались после использования этой области памяти ранее. В лучшем случае это мусор, который ничего не значит, а в худшем – конфиденциальные данные, которыми может злоупотребить злоумышленник.
Заключение
Рассмотренная уязвимость является очень серьезной угрозой стабильной работе любого продукта. Необходимо приложить все усилия и проверить ваши проекты на ее наличие, т. к. последствия могут быть весьма плачевными (уже упоминался Ransome ) и болезненными. Используйте советы из статьи и вы уменьшите вероятность успешного проникновения злоумышленников в ваш код. Удачи в обучении!
Исправление ошибки переполнения стекового буфера
Среди многочисленных проблем программного характера, возникающих при работе с компьютером, пользователям может встречаться ошибка, сообщающая об обнаружении переполнения стекового буфера в конкретном приложении и возможности получения злоумышленником управления данными софта. Этому багу уже десятки лет, но и сегодня разрабатываемые программы не могут похвастать абсолютной надёжностью. Переполнение стековой памяти может возникать у любого неидеально продуманного приложения, что влечёт за собой аварийное закрытие или зависание софта, а также позволяет злоумышленнику внедрить вредоносный код, выполняемый от имени уязвимой программы. Если при этом приложение выполняется с наивысшими привилегиями, это открывает путь взломщику к любым манипуляциям в системе.
Бывает, что переполнение буфера при программировании продукта является средством, служащим определённым целям, например, намеренно применяется системным софтом для обхода отдельных ограничений. Рассмотрим подробнее, что это за явление, почему возникает и как избавиться от системной ошибки.
Причины возникновения ошибки переполнения стекового буфера
Для размещения данных программами используются блоки памяти (буферы), обычно фиксированной длины, то есть вмещающие ограниченный объём информации. Ошибка переполнения стекового буфера возникает, когда приложение пишет больше данных, чем выделено под стековый буфер, провоцируя перезаписывание, и не исключено, что будут перезаписаны важные избыточные данные в стеке, расположенные следом за массивом или перед ним.
Стек (абстрактный тип данных) являет собой список элементов, располагающихся стопкой, где информация упорядочена таким образом, что добавление элемента делает его головным, а удаление убирает первый элемент, тогда как головным станет следующий за ним. Принцип работы стека часто сравнивается со стопкой тарелок – выдернуть из середины тарелку нельзя, снимаются они поочерёдно, начиная с верхней, то есть порядок взаимодействия осуществляется по принципу LIFO (Last In, First Out – последним пришёл, первым ушёл).
Такое явление как переполнение буфера, когда программа захватывает больше данных, чем выделенный под них массив, в лучшем случае при ошибочном переполнении приводит к отказу софта или некорректной работе. В худшем, это будет означать, что уязвимость может быть применена в целях вредительства. Переполнение в стековом кадре используется злоумышленниками для изменения адреса возврата выполняемой функции, открывая возможности управления данными, независимо от того, буфер расположен в стеке, который растёт вниз, и адрес возврата идёт после буфера, или же стек растёт вниз, и адрес возврата находится перед буфером. Реализовать такое поведение программы несложно с применением вредоносного кода. С блоками памяти определённого размера компьютер работает в любых приложениях или процессах.
Так, в своих целях применять переполнение стекового буфера могут сетевые черви или иной вредоносный софт. Особенно опасными являются эксплойты, использующие уязвимость, которые предназначаются для получения привилегий путём передачи программе намеренно созданных входных данных, повреждающих стек. Эти данные переполняют буфер и меняют данные, следующие в памяти за массивом.
Скачивание сомнительного, взломанного программного обеспечения, включая пиратские сборки Виндовс, всегда таит в себе определённые риски, поскольку содержимое может хранить вредоносный код, выполняющийся при установке софта на компьютер.
Что делать, если обнаружена уязвимость в данном приложении
Первое, что нужно сделать в том случае, когда ошибка проявилась в конкретной программе, это попробовать её переустановить, загрузив инсталлятор из проверенного источника, лучше официального. Перед инсталляцией софта следует убедиться в его безопасности, просканировав антивирусом, особенно внимательно нужно устанавливать ПО при пакетной установке, когда в довесок к скачиваемому продукту идут и дополнительные элементы, часто вредоносные или просто ненужные. Переустановка софта и перезагрузка компьютера избавляют от ошибки, если она была случайной.
Рассмотрим, несколько способов, как исправить ошибку, если произошло переполнение стекового буфера Windows 10.
Использование антивирусного ПО
В тексте ошибки переполнения буфера говорится о потенциальной угрозе безопасности, и, несмотря на достаточно преклонный возраст и известность бага, он всё ещё актуален и нередко становится средством взлома систем. Причём сбою поддаются программы различных типов, а спровоцировать его можно специально задействованным вредоносным софтом.
Рекомендуется просканировать систему на вирусы, можно в безопасном режиме, если ОС не загружается, и выполнить проверку и устранение угроз посредством встроенного Защитника Windows.
Как очистить компьютер от вирусов при появлении ошибки «Стековый буфер переполнен»:
Чистая загрузка ОС Windows
Если переустановка софта и перезагрузка не помогли, и ошибка переполнения стекового буфера не исчезла, стоит попробовать выполнить чистую загрузку системы. Возможно, причины проблемы не относятся к данному приложению, ведь кроме работающих программ в Windows запущен ряд прочих процессов, которые и могут провоцировать баг. Для выполнения загрузки ОС в чистом виде нужно войти под учётной записью администратора компьютера, некоторые функции и приложения при этом будут недоступны, поскольку в данном режиме запускаются только необходимые системе файлы.
Для чистой загрузки Windows выполняем следующие действия:
Для того чтобы выявить программу, ставшую причиной проблемы, нужно включать софт по одному в автозагрузке и службах, после чего выполнять перезагрузку.
Специализированный софт
В сети есть немало лечащих утилит (Dr.Web CureIt, Kaspersky и др.), способных избавить компьютер от вирусов. Портативные программы не будут конфликтовать с уже установленным антивирусом и эффективно выполнят задачу сканирования и удаления вредоносного ПО. Есть также антивирусный софт, способный решать проблему на низком уровне, если вирусы не дают системе запуститься. Используя утилиты с обновлённой вирусной базой, можно исправить, в том числе ошибку переполнения стекового буфера.
Восстановление Windows
Ещё одна мера, позволяющая избавится от системной ошибки, предполагает выполнение восстановления системы. Для использования функции потребуется наличие заранее созданного накопителя восстановления Windows, в качестве которого можно использовать диск или флешку. Выполняем следующие действия:
Крайней мерой, когда более простые и гуманные способы решения не помогли исправить ошибку, является переустановка Windows.